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論文

Development of a large-area alpha imaging detector for hand and foot monitors

森下祐樹; 樋口幹雄*; 金子純一*; 北川裕一*; 明渡純*; 相馬貢*; 松井浩明*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1057, p.168702_1 - 168702_8, 2023/12

https://doi.org/10.1016/j.nima.2023.168702

被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Instruments & Instrumentation)

本稿では、福島第一原子力発電所等の廃炉現場における入退室管理モニターに使用される、手足のアルファ粒子の分布を詳細に計測できる広域画像検出器の開発について説明する。検出器は市販のZnS(Ag)シンチレーターと電子増倍CCDカメラを使用して開発された。数種類の放射線源を測定して検出器の有効性を評価した結果、極めて短時間でアルファ線の位置を検出でき、最大11Bq/cm $^{2}$ の汚染レベルを可視化できることがわかった。検出最小表面活性濃度評価の結果、4Bq/cm $^{2}$ を達成するには2.0分以上、0.4Bq/cm $^{2}$ を達成するには25.0分以上を必要とする。検出器の視野も確認し、手と靴底の大部分をカバーできる視野があることを確認した。この検出器は体内への取り込み防止や除染に役立つことが期待される。

論文

Phase relations and crystal chemistry in the ternary UO $_{2}$ -PrO $_{1}$ $_{.}$ $_{5}$ -O $_{2}$ system

山下利之; 藤野威男; 田川博章

Journal of Nuclear Materials, 132, p.192 - 201, 1985/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90414-3

被引用回数：21 パーセンタイル：89.56(Materials Science, Multidisciplinary)

UO $_{2}$ -PrO $_{1}$ $_{.}$ $_{5}$ -O $_{2}$ 三元系における相関系と欠陥構造を1200から1500 $^{circ}$ Cの温度範囲で調べた。空気中、ヘリウム中及び真空中で加熱した試料の相と組成をX線回折法及び化学分析法で分析した。螢石型構造を有する固溶体と菱面体構造相及びA型希土類二三酸化物相の存在領域を定めた。PryU $_{1}$ $_{-}$ yO $_{2}$ $_{+}$ $_{chi}$ と表される固溶体の単相領域での格子定数は、次の様に、とyの一次式で表されることがわかった。a=5.4704-0.127-0.007y,≧0 および a=5.4704-0.397-0.007y,0。ウランの平均原子価及び酸素欠陥の種類は、相の安定性及び格子定数変化に対し、重要な役割を果たすことが見出された。

論文

Oxidation-reduction properties of mixed oxides in the cerium-uranium-oxygen system

田川博章; 藤野威男; 渡辺賢寿*; 中川由美子*; 斉田幸二*

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 54(1), p.138 - 142, 1981/00

https://doi.org/10.1246/bcsj.54.138

被引用回数：15 パーセンタイル：69.29(Chemistry, Multidisciplinary)

Ce-U-O系の混合酸化物の相関系を熱重量法、X線回折法によって調べた。空気中で製した混合酸化物の組成はyCeO $_{2}$ +(1-y)UO $_{2}$ $_{.}$ $_{6}$ $_{7}$ で与えられる。X線回折によると、空気中1100 $^{circ}$ Cで製した混合酸化物はy0.6ではCe $_{0}$ $_{.}$ $_{6}$ U $_{0}$ $_{.}$ $_{4}$ O $_{2}$ $_{.}$ $_{3}$ とU $_{3}$ O $_{8}$ の混合物であり、y≧0.6では均一相の固溶体であった。この混合酸化物を空気中で熱すると500 $^{circ}$ C以上で酸素を一部失う。水素還元すると反応は2段に分れ、第1段はMO $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ MO $_{2}$ 、第2段はMO $_{2}$ MO $_{2}$ $_{-}$ $_{x}$ になる。生成物の組成はyCe $_{1}$ $_{.}$ $_{8}$ $_{1}$ +(1-y)UO $_{2}$ で与えられる。格子定数はy0.5とy0.6では組成に対して別の関係になった。

論文

Electrical conductivity anomaly in near-stoichiometric plutonium dioxide

内藤奎爾*; 辻利秀*; 大内金二; 矢幡胤昭; 山下利之; 田川博章

Journal of Nuclear Materials, 95, p.181 - 184, 1980/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(80)90092-6

被引用回数：13 パーセンタイル：77.12(Materials Science, Multidisciplinary)

二酸化プルトニウムの電気伝導度を温度950~1100 $^{circ}$ C、酸素分圧2.110 $^{4}$ ~10 $^{-}$ $^{1}$ $^{1}$ Paの範囲で測定した。酸素分圧の関数としての電気伝導度変化には、極小値と、それに伴うn型からp型伝導への転移が見られる。この極小値は、不純物によるものと考えられるが、酸素過剰組成のPuO $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ の存在する可能性も除外できない。電気伝導度の極小値の温度依存性から、固有のバンドギャップとして2.5eVが得られた。n型伝導領域におけるlog-logPo $_{2}$ プロットの傾きは、-1/4.99(950 $^{circ}$ C)、-1/4.72(1000 $^{circ}$ C)、-1/4.77(1050 $^{circ}$ C)、-1/4.81(1100 $^{circ}$ C)であり、以前に報告されている値とよく一致する。また、この領域おける格子欠陥は、イオン化された酸素空孔が適当であると思われる。

論文

Determination of oxygen in ternary uranium oxides by a gravimetric alkaline earth addition method

藤野威男; 田川博章

Analytica Chimica Acta, 107, p.365 - 371, 1979/00

https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)93228-3

被引用回数：3

アルカリ土類金属を使った酸化重量法の適用性を3元系ウラン酸化物M-U-O(M=La,Ce,Th)について調べた。方法はMgOあるいはBa $_{2}$ $_{.}$ $_{8}$ UO $_{5}$ $_{.}$ $_{8}$ を酸化物試料と混合し、空気中適当な条件下で加熱する。アルカリ土類金属の共存下において加熱すれば、反応によってウランは完全に6価まで酸化されるから、反応前後の重量を測定すれば試料の酸素量が求められる。La $_{y}$ U $_{1}$ $_{-}$ $_{y}$ O $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ の酸素はMgOの添加によりy=0.8までx値の標準偏差0.006で定量された。ThyU $_{1}$ $_{-}$ $_{y}$ O $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ の酸素はBa $_{2}$ $_{.}$ $_{8}$ UO $_{5}$ $_{.}$ $_{8}$ の添加によりy=0.8までx値の標準偏差0.01で定量された。CeO $_{2}$ -UO $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ 系についても分析を行った。

論文

Formation of uranium mononitride by the reaction of uranium dioxide with carbon in ammonia and a mixture of hydrogen and nitrogen, 2; Reaction rates

室村忠純; 田川博章

Journal of Nuclear Materials, 80(2), p.330 - 338, 1979/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(79)90196-X

被引用回数：14

UO $_{2}$ とCの混合物をNH $_{3}$ 気流もしくはH $_{2}$ -N $_{2}$ 混合気流中で1400~1600 $^{circ}$ Cで反応し、UNの生成速度を測定した。反応は、UO $_{2}$ の還元窒化および炭素の水素化反応に分けられた。UO $_{2}$ の還元窒化反応速度は炭素の水素化反応速度より大きい。したがってUNの生成速度は炭素の水素化速度に支配される。

論文

Lattice parameter of uranium mononitride

室村忠純; 田川博章

Journal of Nuclear Materials, 79(1), p.264 - 266, 1979/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(79)90457-4

被引用回数：23

UNの格子定数におよぼす炭素(0.0009~0.067wt%)酸素(0.011~0.094wt%)の影響をしらべた。格子定数は炭素量の増加に伴い大きくなる。酸素量は影響を与えない。この結果、UNの格子定数は0.48883mmと結論できた。

論文

Thermodynamics of Mg $_{y}$ U $_{1}$ $_{-}$ $_{y}$ O $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ by EMF measurements, 2; Properties at low magnesium concentrations

館野淳; 藤野威男; 田川博章

Journal of Solid State Chemistry, 30(3), p.265 - 273, 1979/00

https://doi.org/10.1016/0022-4596(79)90237-8

被引用回数：16

固溶体Mg $_{y}$ U $_{1}$ $_{-}$ $_{y}$ O $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ の熱力学的性質をマグネシウムの低濃度領域において、固相電池を用いてしらべた。起電力の値は850~1050 $^{circ}$ Cの間で温度変化に対して直線的に変化することが見出された。このことより、Go $_{2}$ が温度に関して直線関係にあり、SO $_{2}$ 、HO $_{2}$ が温度に無依存であることが分かった。そしてこれらの熱力学量をxおよびyの関数として求めた。実験より得られたSO $_{2}$ の値が、前論文において導出された理論値と一致することが判明した。固溶したマグネシウムのGo $_{2}$ におよぼす影響は、UO $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ のGo $_{2}$ の値を用いて次の式で示される。-Go $_{2}$ (Mg $_{y}$ U $_{1}$ $_{-}$ $_{y}$ O $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ )=-Go $_{2}$ (UO $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ )-0.0035Tln(1+0.07√y/x)-60y.

論文

A Gravimetric method for the determination of oxygen in uranium oxides and ternary uranium oxides by addition of alkaline earth compounds

藤野威男; 田川博章; 安達武雄; 橋谷博

Analytica Chimica Acta, 98(2), p.373 - 383, 1978/02

https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)84067-8

被引用回数：3

ウラン酸化物及びウラン混合酸化物を定量するための新しい乾式法について述べた。アルカリ土類のウラン酸塩は通常、空気中800~1100 $^{circ}$ Cでの反応で生成するが、その中のウランの原子価はアルカリ土類とウランとの原子比が、ある特定の連続領域内にあれば+6の状態にある。従って、いま定量しようとする酸化物試料にアルカリ土類のウラン酸塩あるいはMgOのようなアルカリ土類を含む塩を加えて空気中で過熱、反応させれば、反応前後の重量を測定することによって酸素量が求められる。定量値の精度は試料にUO $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ を使い、吸湿の補正をした場合、x値として0.0008~0.001であった。

論文

Mechanism and kinetics for the formation of uranium mononitride by the reaction of uranium dioxide with carbon and nitrogen

室村忠純; 田川博章

J.Am.Ceram.Soc., 61(1-2), p.30 - 35, 1978/02

https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1978.tb09223.x

被引用回数：22

UO $_{2}$ +2C+1/2NzによるUNの生成反応を1420 $^{circ}$ C~1750 $^{circ}$ Cの範囲でしらべた。生成する UN相の格子総数は、反応中極小と極大を経て純UNのそれになる。またUN相の組成は反応時間に伴い変化した。反応は試料の表面から進行する。反応は1次の反応速度式に従って進み活性化エネルギーは83Kcal/molであった。反応は次の4段階に分かれて進むことがわかった。第1段階;UO $_{2}$ からU(N,C,O)の生成、第2段階;U(N,C,O)からU(N,C)の生成、第3段階;U(N,C)へCの固溶UNo $_{8}$ Co $_{2}$ の生成、第4段階;UNo $_{8}$ Co $_{2}$ と残留Uo $_{2}$ ,Cの反応、純UNの生成。格子定数の極小は第2、3段階の間で生じ、極大は第3、4段階の間で生じる。第1~4段階のうち特に第4段階の進行は遅く、生成UNの純度を低下させることが判明した。極大点の組成UNo $_{8}$ Co $_{2}$ はU-C-N系の状態図から容易に説明できる。

論文

Thermodynamics of Mg $_{y}$ U $_{1}$ $_{-}$ $_{y}$ O $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ by EMf measurements, 1; Properties at high magnesium concentrations

藤野威男; 舘野淳; 田川博章

Journal of Solid State Chemistry, 24(1), p.11 - 19, 1978/01

https://doi.org/10.1016/S0022-4596(78)90179-2

被引用回数：30

固溶体Mg $_{y}$ U $_{1}$ $_{-}$ $_{y}$ O $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ の相安定性と熱力学的性質をマグネシウムの高濃度領域においてしらべた。この立方晶系固溶体の格子定数はx値が正であるか負であるかによってxと共に異なって変化する。組成と格子定数との関係をそれぞれの領域で定めた。固相電池法によるMg $_{y}$ U $_{1}$ $_{-}$ $_{y}$ O $_{2}$ $_{+}$ $_{x}$ の熱力学量の測定の結果、部分モルエントロピーおよびエンタルピーの値は700~1050 $^{circ}$ Cの測定範囲内で温度に無依存であり、-So $_{2}$ ,-Ho $_{2}$ は共にxとyの対数関数として表された。部分モル自由エネルギーの負数、-Go $_{2}$ ,はyが大きくなると温度と共に大巾に減少することが見出された。これより2価のマグネシウムがUO $_{2}$ 格子の熱力学的性質に大きな影響を与えることが判明した。

論文

原子力

田川博章

化学工学, 1978(1), p.117 - 119, 1978/01

化学工業は鉄鋼業と並ぶエネルギー多消費産業の1つであるが、原子力と化学工業とのかかわり合いに関して、現在、および将来の問題として1.軽水炉の問題(開発規模と低利用率)2.高温ガス冷却炉の開発(材料開発と熱利用)について述べ、合わせて核不拡散に関する現状を述べた。

論文

Phase transformation of strontium monouranate (VI)

田川博章; 藤野威男

Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 40(12), p.2033 - 2036, 1978/00

https://doi.org/10.1016/0022-1902(78)80197-3

被引用回数：12

ウラン酸ストロンチウムには3相がある。-と-SrUO $_{4}$ は菱面体系(CaUO $_{4}$ と同型)、-SrUO $_{4}$ は斜方晶系(BaUO $_{4}$ と同型)に属する。の転移は空気中、2 $^{circ}$ C/分の速度で加熱すると780 $^{circ}$ Cで起る。異なる酸素圧下で加熱すると-SrUO $_{4}$ は一旦SrUO $_{<3.9}$ に還元され、次に-SrUO $_{4}$ への転移が起ると同時に再酸化される。転移点における温度、酸素含量は酸素圧、加熱速度によって変る。DTAでは2つのピークが観測される: 650 $^{circ}$ C附近の吸熱と860 $^{circ}$ C付近の発熱である。相転移は1280 $^{circ}$ Cに観測された。転移時に-SrUO $_{4}$ は結合酸素の一部を放出する。これらの相転移について熱力学的に検討した。

論文

Formation and properties of strontium Uranates

田川博章; 藤野威男; 舘野淳

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 50(11), p.2940 - 2944, 1977/11

https://doi.org/10.1246/bcsj.50.2940

被引用回数：9

Sr/U比が1のウラン酸ストロンチウムを中心に、その生成と非化学量論性について、熱重量法を用いて調べた。SrUO $_{4}$ についてはから相への相転移時に異常挙動が見られる:すなわち-SrUO $_{4}$ は一度部分的に還元され、再び酸化される。Sr/U比が1ではないウラン酸塩ではSrU $_{4}$ O $_{1}$ $_{3}$ ,SrU $_{2}$ O $_{7}$ ,Sr $_{2}$ UO $_{5}$ の生成を調べた。SrU $_{2}$ O $_{7}$ は単相ではなかった。U(IV)を含むウラン酸塩は空気中、高温で合成したものの水素還元では得られなかった。

論文

Anomalous behavior in the to transition of SrUO $_{4}$

田川博章; 藤野威男

Inorg.Nucl.Chem.Lett., 13(10), p.489 - 493, 1977/10

https://doi.org/10.1016/0020-1650(77)80017-2

被引用回数：5

SrO $_{4}$ は770 $^{circ}$ C付近において菱面体晶系の相から斜方晶系の相に転移する。この転移挙動を酸素の不定比性(SrUO $_{4}$ $_{-}$ $_{x}$ )との関係においてしらべた。その結果-SrUO $_{4}$ は転移の際、結晶中の酸素を一部失ない、さらに温度を上げると共に失った酸素を再び取り込んで-SrUO $_{4}$ に変ることがわかった。この異常な挙動は不定比組成のおよび相の酵素の部分モル自由エネルギーGo $_{2}$ の温度変化によって説明される。一つの可能な過程としてGo $_{2}$ の不連続変化を伴なう転移の機構が考えられる。

論文

原子力開発と化学工業

田川博章

化学工業, 28(7), p.765 - 769, 1977/07

https://ci.nii.ac.jp/naid/40000412231

原子力の開発に伴って、化学工業とは幾つかの面で依存性、かかわり合いができるが、その中で特に原子力工業が供給するエネルギーの化学工業での利用につて解説した。内容は次の通り:1まえがき 2核燃料サイクルと化学プロセス 1)核燃料サイクル 2)ウラン資源 3)再処理 4)廃棄物処理 3原子炉によって達成可能な温度 4核エネルギー利用の形態 1)原子炉の多目的利用 2)軽水炉の化学工業への利用 3)高温ガス炉の化学工業への利用あとがき

論文

Formation of uranium mononitride by the reaction of uranium dioxide with carbon in ammonia and a mixture of hydrogen and nitrogen, 1; Synthesis of high purity UN

室村忠純; 田川博章

Journal of Nuclear Materials, 71(1), p.65 - 72, 1977/01

https://doi.org/10.1016/0022-3115(77)90187-8

被引用回数：31

UO $_{2}$ とCの混合物をNH $_{3}$ 気流もしくはH $_{2}$ -N $_{2}$ 混合気流中で1400~1600 $^{circ}$ Cで反応し、UNを生成する条件を調べた。UNのみを生成するためにはC/UO $_{2}$ 比がある最低値以上であることが必要であった。この値は、反応温度、雰囲気に大きく依存する。NH $_{3}$ 中ではC/UO $_{3}$ (モル比)は1400 $^{circ}$ Cで2.9、1600 $^{circ}$ Cで2.2である。75%H $_{2}$ +25%N $_{2}$ 中では1400 $^{circ}$ Cで2.7、1600 $^{circ}$ Cで2.1である。8%H $_{2}$ +92%N $_{2}$ 中では1400 $^{circ}$ Cで2.3、1600 $^{circ}$ Cで2.1である。不純物(C+O)は、いずれにおいても1000~500ppmであった。反応所要時間はNH $_{3}$ 中においては、もっとも短かった。

論文

The Crystal structures of and SrUO $_{4}$

藤野威男; 正木典夫; 田川博章

Z.Kristallogr., 145(3-4), p.299 - 309, 1977/00

ウラン酸ストロンチウムSrUO $_{4}$ は空気中ほぼ770 $^{circ}$ C以下で準安定(相)、1230 $^{circ}$ C以上で安定(相)に存在する。両相について粉末X線回折実験を行ない、構造を定めた。いずれも空間群R3m、Z=1;1U(0,0,0)、1Sr(1/2,1/2,1/2)、20 $_{?}$ (u,u,u)、20 $_{?}$ $_{?}$ (v,v,v)である。組成の異なる3試料について次の値が得られた。 SrUO $_{3}$ $_{.}$ $_{9}$ $_{4}$ $_{8}$ a=6.551=34.82° u=0.112 v=0.357 SrUO $_{3}$ $_{.}$ $_{5}$ $_{9}$ $_{7}$ a=6.587=35.30° u=0.110 v=0.340 SrUO $_{3}$ $_{.}$ $_{7}$ $_{7}$ $_{7}$ a=6.542=35.54° u=0.113 v=0.340 不定比結晶中の酸素空格子点はO $_{?}$ $_{?}$ 位置に生じ、O $_{?}$ 位置には生じない。U-O $_{?}$ $_{?}$ 距離は2.30~2.31であり、これは一級のウラン酸塩と一致するが、U-O $_{?}$ 距離は2.04~2.08であり、いわゆるウラニル結合の1.8~1.9よりも長い。

報告書

Nonstoichiometry in uranium sesquinitride

田川博章

JAERI-M 6874, 22 Pages, 1976/12

JAERI-M-6874.pdf:0.58MB

ウラン-窒素系の4相の中で、Mn $_{2}$ O $_{3}$ 型体心立方構造を持つ三窒化ニウランは広い非化学量論組成幅を有する。そこで結晶構造と熱力学的性質の立場から-U $_{2}$ N $_{3}$ の欠陥構造の性質を調べた。U $_{2}$ N $_{3}$ -UN $_{2}$ 系の格子定数の変化から、格子定数とN/U原子比との間に2つの直線関係の存在することが見出された:1つはU $_{2}$ N $_{3}$ の特性であり、他はUN $_{2}$ の特性を示す。密度の測定値を使うと、U $_{2}$ N $_{3}$ 領域の非化学量論性は窒素格子間割り込み原子によって惹起され、UN $_{2}$ 領域の非化学量論性は格子点位置の欠陥によって生成することがわかる。X線と中性子回析の結果はU $_{2}$ N $_{3}$ 過剰窒素が結晶構造の変化なしにU $_{2}$ N $_{3}$ の格子間の割り込み位置に入る事を示す。窒素圧の測定から求めた熱力学的性質は過剰窒素が幅の広い均一相U $_{2}$ N $_{3}$ に単純に溶けることを示唆する。この結果は格子定数、密度の測定結果から得られた結論、及び構造解析から得られた結論と矛盾しない。

報告書

水の多段熱化学分解プロセスの構成法に関する熱力学的考察

田川博章

JAERI-M 6421, 34 Pages, 1976/03

JAERI-M-6421.pdf:0.92MB

水の多段熱化学分解サイクルほ加水分解、水素発生、酸素発生、循環物質の再生の各反応から成り立っている。循環物質はサイクルの構成上必要なものであるが、それを選ぶための指導原理は見出されていない。この報告は循環物質の熱力学的性質、特にギブス自由エネルギーの温度依存性をまず調べた。循環物質としては酸化物、硫黄酸化物、塩化物、臭化物、沃化物を選んだ。次に加水分解、水素発生、酸素発生の各反応について詳細に検討した。最後に三段反応のサイクルの一般式を提案した。